RU2505740C2 - Method for production, storage and decomposition of natural gas hydrates - Google Patents

Method for production, storage and decomposition of natural gas hydrates Download PDF

Info

Publication number
RU2505740C2
RU2505740C2 RU2012109761/06A RU2012109761A RU2505740C2 RU 2505740 C2 RU2505740 C2 RU 2505740C2 RU 2012109761/06 A RU2012109761/06 A RU 2012109761/06A RU 2012109761 A RU2012109761 A RU 2012109761A RU 2505740 C2 RU2505740 C2 RU 2505740C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
gas
water
mixture
ice
Prior art date
Application number
RU2012109761/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012109761A (en
Inventor
Алексей Львович Сильвестров
Лев Константинович Сильвестров
Ольга Вадимовна Сильвестрова
Original Assignee
Алексей Львович Сильвестров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Львович Сильвестров filed Critical Алексей Львович Сильвестров
Priority to RU2012109761/06A priority Critical patent/RU2505740C2/en
Publication of RU2012109761A publication Critical patent/RU2012109761A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2505740C2 publication Critical patent/RU2505740C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method includes preliminary filling of a ship by ice-water mixture. Natural gas hydrates (NGH) are produced at the ship by pressure pumping of natural gas to it and further gas bubbling through ice-water mixture with simultaneous pumping of the above mixture to it and vibrating at acoustic frequency until NGH fill the whole ship volume. Thereafter pumping of gas and cryohydric mixture is stopped; NGH are stored at the ship at permanent temperature and pressure. In order to decompose NGH into water and gas pressure is decreased in the upper part of the ship by gas extraction from it and/or ship lifting to decrease hydrostatic pressure in it. When gas extraction is completed the ship is lowered to the initial depth and ice-water and cryohydric mixture is stored at the ship till next filling by NGH.
EFFECT: creating conditions for use of a submerged ship as a combined means for production, underwater storage and decomposition of NGH.
1 dwg

Description

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано в системах газоснабжения прибрежных предпочтительно приморских населенных пунктов и промышленных предприятий.The invention relates to the gas industry and can be used in gas supply systems of coastal, preferably coastal settlements and industrial enterprises.

Известен способ получения, транспортирования и хранения гидратов газов (RU №2200727). Согласно известному способу для получения гидратов на месте переработки нефть и воду отделяют от природного газа и его смеси с другими углеводородами, после чего очищенный газ подвергают сжатию и охлаждению. Конденсированный газ, полученный при этом сжатии и охлаждении, удаляют в сепараторе, в котором установлены такие температура и давление, чтобы получать определенные углеводороды, предпочтительно бутан и высшие углеводороды. Выделенный охлажденный газ далее подвергают сжатию, охлаждению и подают в реакционный сосуд и вместе с водой, где вода и газ реагируют с образованием гидрата природного газа, состоящего из замороженной воды с включенным в нее газом. Гидрат, образующийся в виде мелкого порошка, выгружают из реактора. Порошок гидрата далее охлаждают, прессуют для получения гидрата природного газа с большей плотностью и используют для хранения и транспортировки газов. Частицы гидрата газа, согласно описываемому способу, можно хранить на морских платформах в подводных сосудах под давлением. Эти сосуды могут быть расположены на морском дне или вблизи платформы. Частицы гидрата можно хранить как твердое вещество в газе или в среде охлажденной воды или углеводородной жидкости. Кроме подводных сосудов можно использовать танкеры, баржи и т.п. или подводные емкости из жестких или гибких материалов.A known method for the production, transportation and storage of gas hydrates (RU No. 2200727). According to the known method for producing hydrates at the processing site, oil and water are separated from natural gas and its mixture with other hydrocarbons, after which the purified gas is subjected to compression and cooling. The condensed gas obtained by this compression and cooling is removed in a separator in which such temperature and pressure are set to obtain certain hydrocarbons, preferably butane and higher hydrocarbons. The isolated chilled gas is then subjected to compression, cooling and fed into the reaction vessel and together with water, where the water and gas react to form a natural gas hydrate, consisting of frozen water with gas incorporated therein. The hydrate formed as a fine powder is discharged from the reactor. The hydrate powder is then cooled, pressed to obtain a higher density natural gas hydrate and used for gas storage and transportation. Particles of gas hydrate, according to the described method, can be stored on offshore platforms in underwater vessels under pressure. These vessels can be located on the seabed or near the platform. The hydrate particles can be stored as a solid in a gas or in chilled water or a hydrocarbon liquid. In addition to underwater vessels, tankers, barges, etc. can be used. or underwater tanks made of rigid or flexible materials.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- необходимость наличия отдельного реакционного сосуда для получения гидратов газов;- the need for a separate reaction vessel to obtain gas hydrates;

- сложности с обработкой природного газа, имеющего в своем составе преимущественно метан, вследствие более жестких условий образования стабильных гидратов из метана, по сравнению с высшими углеводородами;- difficulties with the processing of natural gas, which mainly consists of methane, due to more stringent conditions for the formation of stable hydrates from methane, compared with higher hydrocarbons;

- необходимость транспортировки порошка гидрата, находящегося в «метастабильном» состоянии из реакционного сосуда в емкость, предназначенную для долговременного хранения.- the need to transport hydrate powder in a "metastable" state from the reaction vessel to a container designed for long-term storage.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ транспортировки природного газа в судне, погруженном в воду (патент Норвегии №149976). Согласно известному способу «…природный газ и сырую воду подают отдельными потоками в погруженное под воду судно, где они образуют гидрат газа, который далее поддерживают в устойчивом состоянии за счет гидростатического давления и сравнительно низкой температуре морской воды…».Closest to the alleged invention is a method of transporting natural gas in a ship immersed in water (Norwegian patent No. 149976). According to the known method "... natural gas and raw water are fed in separate streams into a ship submerged under water, where they form a gas hydrate, which is then maintained in a stable state due to hydrostatic pressure and the relatively low temperature of sea water ...".

Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:

- быстрый нагрев смеси воды и газа в судне за счет высокого тепловыделения при образовании гидрата (примерно 500 кДж на 1 кг гидратов); в результате каждый поданный в судно килограмм воды, из которого образуется примерно 1.13 кг гидратов природного газа, например, теоретически способен нагреть 1 кг (литр) воды на 120°C, что немедленно приведет к недопустимому повышению температуры воды внутри судна и прекращению дальнейшего образования гидратов в судне, для продолжения которого нужно будет либо резко повышать давление в корпусе судна до сотен кг/см и/или охлаждать нагретую воду до исходной температуры морской воды, например, 0°C; получение высоких давлений в судне и понижение температуры воды требуют времени, применения специального оборудования и высоких энергозатрат;- rapid heating of the mixture of water and gas in the vessel due to the high heat during the formation of hydrate (approximately 500 kJ per 1 kg of hydrates); as a result, each kilogram of water supplied to the vessel, from which approximately 1.13 kg of natural gas hydrates is formed, for example, is theoretically able to heat 1 kg (liter) of water by 120 ° C, which immediately leads to an unacceptable increase in the temperature of the water inside the vessel and terminates further hydrate formation in a vessel, for the continuation of which it will be necessary to either sharply increase the pressure in the vessel's hull to hundreds of kg / cm and / or cool the heated water to the initial temperature of sea water, for example, 0 ° C; obtaining high pressures in the vessel and lowering the water temperature take time, the use of special equipment and high energy costs;

- подача в погруженное под воду (далее - подводное) судно газа и сырой воды отдельными потоками не обеспечивает высокой эффективности и скорости образования газовых гидратов ввиду гравитационного разделения внутри судна газа и воды и возникновения горизонтальной контактной поверхности между газом и водой, на которой только и будет происходить образование гидратов, площадь которой ограничена размерами судна, неуправляема и недостаточна для коммерческой скорости получения гидратов; экспериментально установлено, что гидраты природного газа при равновесных температурах и давлениях не образуются внутри больших объемов газонасыщенной воды, а образуются только на контактных поверхностях газа и воды;- the supply of gas and raw water to a submerged under water (hereinafter referred to as the underwater) vessel does not provide high efficiency and the rate of formation of gas hydrates due to the gravitational separation of gas and water inside the vessel and the occurrence of a horizontal contact surface between gas and water, which will hydrate formation occurs, the area of which is limited by the size of the vessel, is uncontrollable and insufficient for the commercial rate of hydrate production; it was experimentally established that natural gas hydrates at equilibrium temperatures and pressures do not form inside large volumes of gas-saturated water, but form only on the contact surfaces of gas and water;

- с учетом вышеизложенных недостатков практически невозможно периодическое многократное использовании судна в качестве аппарата для получения, хранения и последующего разложения (регазификации) гидратов природного газа, т.е. в качестве подводного хранилища газа, аналогичного по своему назначению общеизвестному подземному хранилищу газа, например, в кавернах в отложениях каменной соли.- taking into account the above drawbacks, it is practically impossible to periodically reuse the vessel as an apparatus for receiving, storing and subsequent decomposition (regasification) of natural gas hydrates, i.e. as an underwater gas storage, similar in purpose to the well-known underground gas storage, for example, in caverns in rock salt deposits.

Целью предлагаемого изобретения является устранение перечисленных недостатков для применения погруженного под воду судна в качестве комбинированного устройства для получения, подводного хранения и разложения гидратов природного газа в системах газоснабжения приморских населенных пунктов, расположенных на побережьях северных морей, с ежегодным циклом заполнения газом, превращаемом внутри судна в гидраты природного газа в период летней навигации, хранением и отбором газа для подачи потребителю в межнавигационный холодный период года.The aim of the invention is to remedy these shortcomings for the use of a submerged ship as a combined device for receiving, underwater storage and decomposition of natural gas hydrates in gas supply systems of coastal settlements located on the shores of the northern seas, with an annual cycle of gas filling converted inside the ship into natural gas hydrates during the summer navigation, storage and selection of gas for supply to the consumer during the inter-navigation cold season a.

Поставленная цель достигается тем, чтоThis goal is achieved by the fact that

- заблаговременно подводное судно заполняют (в качестве аккумулятора холода, удерживающего постоянную температуру таяния до полного оттаивания льда) криогидратной смесью максимально уплотненного мелкоизмельченного или гранулированного предпочтительно засоленного морского льда и морской воды, сохраняющей открытую пористость, например, 20% по объему;- the submarine is filled in advance (as a cold accumulator, which maintains a constant melting temperature until the ice is completely thawed) with a cryohydrate mixture of the most compacted finely ground or granular, preferably salted sea ice and sea water, which preserves open porosity, for example, 20% by volume;

- криогидратную смесь в судне при получении гидратов подвергают вибрации акустической частоты, например, 60 Гц, с помощью погружных вибраторов, установленных равномерно и приблизительно в центре объема подводного судна, что обеспечивает дополнительное дробление пузырьков барботирующего природного газа, увеличение площади поверхности контактов газа и воды, а также способствует уплотнению образующегося гидрата;- when receiving hydrates, the cryohydrate mixture in the vessel is subjected to vibration of acoustic frequency, for example, 60 Hz, using submersible vibrators installed uniformly and approximately in the center of the volume of the submarine vessel, which provides additional crushing of bubbling natural gas bubbles, increasing the surface area of gas and water contacts, and also contributes to the compaction of the resulting hydrate;

- в подводное судно из-под нижней плоскости его объема закачивают природный газ под давлением, как правило, не ниже 10 ати, предпочтительно сжиженный природный газ (СПГ), имеющий температуру около минус 160°C, равномерно распределяя его по всей площади поперечного горизонтального сечения судна с выпуском из распределительных устройств в виде газовых пузырьков диаметром, например, 0.005 м, которые барботируют в судне через воду в порах водоледяной смеси снизу вверх, почти мгновенно образуя кристаллы гидратов на своих границах с водой, уменьшаясь за счет этого в размерах до полного исчезновения;- natural gas is pumped into the submarine from under the lower plane of its volume, at a pressure of at least 10 ati, usually liquefied natural gas (LNG), having a temperature of about minus 160 ° C, evenly distributing it over the entire cross-sectional horizontal section vessels released from gas distribution devices in the form of gas bubbles with a diameter of, for example, 0.005 m, which bubble in the vessel through the water in the pores of the ice-water mixture from the bottom up, almost instantly forming hydrate crystals at their borders with water, decreasing due to this, in size until complete disappearance;

- закачку газа в судно проводят одновременно с закачкой в него водоледяной смеси до тех пор, пока плавающими в воде гидратами не будет заполнен весь объем судна и не начнутся существенное повышение температуры внутри судна, скопление природного газа в его верхней части и всплывание не помещающихся в нем кристаллов гидрата в воде вокруг судна, разложение их на газ и воду и появление пузырьков и струй газа (грифонов) на поверхности воды вокруг судна;- gas is injected into the vessel simultaneously with the injection of an ice-water mixture until the hydrates floating in the water fill the entire volume of the vessel and a significant increase in temperature inside the vessel begins, the accumulation of natural gas in its upper part and floating up that do not fit in it hydrate crystals in the water around the vessel, their decomposition into gas and water and the appearance of bubbles and jets of gas (griffins) on the surface of the water around the vessel;

- после этого закачку криогидратной смеси прекращают и хранят полученные гидраты природного газа в судне в течение необходимого времени, например, полгода, при постоянной температуре и давлении, при необходимости периодически закачивая в судно некоторое дополнительное количество водоледяной смеси с целью компенсации внешнего теплопритока в судно и подержания в нем необходимой постоянной температуры;- after this, the cryohydrate mixture is stopped and the obtained natural gas hydrates are stored in the vessel for the required time, for example, six months, at a constant temperature and pressure, if necessary, periodically pumping some additional ice-water mixture into the vessel in order to compensate for the external heat influx into the vessel and maintain it in it the necessary constant temperature;

- для разложения хранимых в судне гидратов на воду и газ, подаваемый потребителю (после осушки и, если это необходимо, повышения давления), в верхней части судна понижают давление, например, до 5 ати, путем отбора (выпуска) газа из судна в газопровод для подачи его потребителю, а также поднимают судно вверх для снижения в нем гидростатического давления, при этом необходимое для разложения гидратов тепло выделяется при замерзании морской воды, поступающей снизу в судно за счет гидростатического давления, а также капиллярного подтягивания воды вверх по порам криогидратной смеси, полученной и хранимой в судне;- to decompose the hydrates stored in the vessel into water and gas supplied to the consumer (after drying and, if necessary, increase the pressure), lower the pressure in the upper part of the vessel, for example, to 5 atm, by taking (discharging) gas from the vessel into the gas pipeline to supply it to the consumer, and also raise the vessel up to reduce hydrostatic pressure in it, while the heat necessary for the decomposition of hydrates is released when the sea water freezes from the bottom of the vessel due to hydrostatic pressure, as well as capillary pulling of water up the pores of the cryohydrate mixture obtained and stored in the vessel;

- по окончании полного или частичного отбора газа из судна потребителю судно опускают на начальную исходную глубину, образовавшуюся после разложения гидратов водоледяную и криогидратную смесь сохраняют до нового заполнения судна газовыми гидратами, например, в течение полугода, периодически пополняя ее количество (при необходимости) закачками водоледяной смеси для компенсации внешнего теплопритока из окружающей морской воды.- at the end of the full or partial selection of gas from the vessel to the consumer, the vessel is lowered to the initial initial depth, the water-ice and cryo-hydrate mixture formed after hydrate decomposition is stored until the vessel is replenished with gas hydrates, for example, for six months, periodically replenishing its amount (if necessary) with ice-water injections mixtures to compensate for external heat influx from the surrounding sea water.

На чертеже показана принципиальная схема осуществления изобретения.The drawing shows a schematic diagram of an embodiment of the invention.

Судно 1, сообщающееся в нижней части с окружающей водой 2, погружено в нее вверх килем на глубину порядка 100 м, подвешено, например, на тросах 3 к понтонам 4, плавающим на поверхности воды. Судно 1 оборудовано трубопроводами: 5 - для загрузки его водоледяной смесью из плавучей 15 или наземной 17 холодильной установки; 6 - для подачи в распределитель (диспергатор) 7 через распределенную систему перфорированных трубок, расположенных под нижней поверхностью загруженной в судно 1 водоледяной смеси 8 природного газа с поверхности акватории из танкера СПГ 9 или подводящего газопровода 10; трубопроводом 11 для отбора из верхней части судна 1 газа, получаемого в результате разложения гидрата (после хранения в течение необходимого времени) на газ и воду (лед), для подачи потребителю. Кроме того, в центре судна 1 установлены вибраторы 12 с подводящим электрическим кабелем 13, например вибрационные электронасосы, а также датчик температуры 14 внутри корпуса судна 1. Трубопроводы 10 и 11, а также электрический кабель 13 питания вибраторов 12 и информационный шлейф датчика температуры 14 соединены наземным газораспределительным управляющим пунктом 16.The vessel 1, communicating in the lower part with the surrounding water 2, is immersed in it upwards with a keel to a depth of about 100 m, suspended, for example, on cables 3 to pontoons 4 floating on the surface of the water. Vessel 1 is equipped with pipelines: 5 - for loading it with an ice-water mixture from floating 15 or above-ground 17 refrigeration unit; 6 - for supplying to a distributor (dispersant) 7 through a distributed system of perforated tubes located under the lower surface of an ice-water mixture 8 of natural gas loaded into the vessel 1 from the surface of the water area from an LNG tanker 9 or a supply gas pipeline 10; pipeline 11 for the selection of gas from the upper part of the vessel 1 resulting from the decomposition of the hydrate (after storage for the required time) into gas and water (ice), for supply to the consumer. In addition, in the center of the vessel 1, vibrators 12 are installed with an input electric cable 13, for example, vibration electric pumps, as well as a temperature sensor 14 inside the vessel 1. Pipelines 10 and 11, as well as an electric cable 13 for supplying the vibrators 12 and the information cable of the temperature sensor 14 are connected gas distribution control point 16.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. На поверхности готовят смесь предпочтительно естественного измельченного морского льда (или приготовленного искусственного, например, гранулированного) с морской водой и, например, закачивают ее в виде водоледяной пульпы насосом по трубопроводу 5 в нижнюю часть судна 1, в котором лед всплывает вверх и постепенно сверху вниз заполняет корпус судна 1 до распределителя газа 7. После этого по трубопроводу 6 закачивают в распределитель 7 под давлением, например, 12 ати, природный газ из газопровода 10 или, предпочтительно, из танкера СПГ 9 в жидком виде, с расходом, соответствующим полному превращению подаваемого газа в гидраты при прохождении его пузырьками, вытесняемыми из распределителя 7 в массу толщи водоледяной смеси в судне 8 и барботирующими через нее снизу вверх. Процесс образования гидратов производится при постоянном давлении в судне и постоянной температуре таяния морского льда, например, минус 2°C, поддерживаемой тающей смесью воды и льда до практически полного таяния всего льда, находящегося внутри судна, причем в этот период в случае необходимости увеличить общее количество получаемых гидратов водоледяная смесь может подаваться по трубопроводу 5 дополнительно к ранее поданному ее количеству. Подача газа в виде СПГ позволяет внести в судно 1 некоторое дополнительное количество холода, необходимое для образования гидратов природного газа, и этим уменьшить необходимое количество водоледяной смеси. В течение всего этого периода водоледяную смесь 8 внутри судна 1 подвергают непрерывной вибрации акустической частоты, например, 60 Гц с общей мощностью, например, 2 кВт, электромеханическими вибраторами 12, питаемыми по кабелю 13, ускоряя этим процесс образования гидратов из воды и газа. По датчику температуры водоледяной смеси 14 определяют начало существенного повышения исходной температуры в судне, что, наряду со скоплением свободного газа в верхней части судна и пузырьков газа на поверхности воды вокруг судна, свидетельствует о заполнении судна гидратами, после чего подачу газа по трубопроводу 6 прекращают.The proposed method is as follows. On the surface, a mixture of preferably natural crushed sea ice (or prepared artificial, for example, granulated) with sea water is prepared and, for example, it is pumped in the form of ice-water pulp by pump through pipeline 5 to the lower part of vessel 1, in which ice floats up and gradually from top to bottom fills the hull of the vessel 1 to the gas distributor 7. Then, through the pipeline 6, they are pumped into the distributor 7 under pressure, for example, 12 ati, natural gas from the gas pipeline 10 or, preferably, from the LNG tanker 9 in liquid ide, with a flow rate corresponding to the complete conversion of the supplied gas to hydrates when it passes through bubbles displaced from the distributor 7 into the mass of the thickness of the ice-water mixture in the vessel 8 and sparges through it from the bottom up. The process of hydrate formation is carried out at a constant pressure in the vessel and at a constant melting temperature of sea ice, for example, minus 2 ° C, supported by a melting mixture of water and ice until almost all of the ice inside the vessel melts, and during this period, if necessary, increase the total of the resulting hydrates, an ice-water mixture may be supplied via line 5 in addition to its previously supplied amount. The supply of gas in the form of LNG allows you to add to the vessel 1 some additional amount of cold necessary for the formation of hydrates of natural gas, and thereby reduce the required amount of ice-water mixture. Throughout this period, the ice-water mixture 8 inside the vessel 1 is subjected to continuous vibration of the acoustic frequency, for example, 60 Hz with a total power, for example, 2 kW, of electromechanical vibrators 12, fed through cable 13, thereby accelerating the process of hydrate formation from water and gas. The temperature of the ice-water mixture 14 determines the beginning of a significant increase in the initial temperature in the vessel, which, along with the accumulation of free gas in the upper part of the vessel and gas bubbles on the surface of the water around the vessel, indicates the filling of the vessel with hydrates, after which the gas supply through the pipeline 6 is stopped.

Гидраты газа в виде кристаллов постепенно замещают лед и также всплывают в верхнюю часть корпуса судна 1, образуя плотную, но пористую массу, плавающую на воде, в результате чего в купольной части корпуса судна 1 останется некоторый объем кристаллов гидратов, поры между которыми заполнены газом. Это пространство всегда можно создать увеличением расхода газа, подаваемого по трубопроводу 6, что вызовет некоторое повышение давления в трубопроводе 11.Gas hydrates in the form of crystals gradually replace ice and also float to the upper part of the vessel 1, forming a dense but porous mass floating on the water, as a result of which a certain volume of hydrate crystals will remain in the dome part of the vessel 1, the pores between which are filled with gas. This space can always be created by increasing the flow rate of gas supplied through the pipeline 6, which will cause a slight increase in pressure in the pipeline 11.

После завершения образования гидратов в судне 1 их хранят при постоянных температуре и давлении в течение необходимого времени, используя судно в качестве подводного хранилища природного газа в гидратном состоянии.After the formation of hydrates in the vessel 1, they are stored at constant temperature and pressure for the required time, using the vessel as an underwater storage of natural gas in a hydrated state.

При необходимости разложения гидратов на газ и воду для подачи газа потребителю по трубопроводу 11 в трубопроводе просто понижают давление выпуском газа в сеть потребителя и/или поднимают судно вверх на понтонах 4 канатами 3, снижая этим гидростатическое давление для обеспечения необходимой скорости разложения гидратов в судне 1. Поскольку фактическое давление будет ниже в верхней части судна, гидраты при одинаковой температуре будут быстрее разлагаться вверху, а забортная вода будет поднимать оставшиеся гидраты вверх и заполнять поры между кристаллами гидратов. При разложении гидратов поглощаемое тепло приводит к превращению всей содержащейся в гидратах воды в кристаллы льда, а дополнительное количество тепла поглощается замерзанием поступающей в судно воды и образованием дополнительного количества ледяных кристаллов, которые к концу отбора газа из судна 1 заполнят весь его объем. В таком состоянии заполненное водоледяной криосмесью судно 1 опускают (если оно было поднято) в исходное положение и хранят при постоянных температуре и давлении до нового заполнения газом и полного повторения цикла закачка газа- хранение-отбор. При этом в период хранения для компенсации внешнего теплопритока в судно 1 от воды 8 в него могут периодически подаваться по трубопроводу 5 дополнительно некоторое незначительное количество водоледяной смеси. Судно 1 может быть как негерметичным (например, перевернутое килем вверх обычное судно) либо герметичным, например, подводная лодка или подледный танкер, которые должны оборудоваться управляемым клапаном для сообщения с забортной водой. Подводные суда, оборудованные средствами автономного всплытия и погружения, могут быть использованы без подвесок на понтоны.If it is necessary to decompose hydrates into gas and water for supplying gas to the consumer through pipeline 11 in the pipeline, they simply lower the pressure by releasing gas into the consumer’s network and / or lift the vessel up on the pontoons with 4 ropes 3, thereby reducing hydrostatic pressure to provide the necessary hydrate decomposition rate in the vessel 1 Since the actual pressure will be lower in the upper part of the vessel, hydrates at the same temperature will decompose faster at the top, and sea water will lift the remaining hydrates up and fill the pores. forward hydrate crystals. During the decomposition of hydrates, the absorbed heat leads to the conversion of all the water contained in the hydrates into ice crystals, and the additional amount of heat is absorbed by freezing the water entering the vessel and the formation of an additional quantity of ice crystals, which will fill its entire volume by the end of gas extraction from vessel 1. In this state, the vessel 1 filled with ice-cold cryo-mixture is lowered (if it was raised) to its original position and stored at constant temperature and pressure until it is replenished with gas and the gas-storage-storage cycle is repeated completely. At the same time, during storage, to compensate for external heat influx into the vessel 1 from the water 8, an additional insignificant amount of the ice-water mixture can be periodically supplied to it through the pipeline 5. Vessel 1 can be either leaky (for example, a regular ship turned upside down) or hermetic, for example, a submarine or an ice tank, which must be equipped with a controlled valve for communication with sea water. Submarines equipped with autonomous ascent and diving facilities can be used without pendants.

Claims (1)

Способ получения, хранения и разложения гидратов природного газа, включающий подачу воды и газа в погруженное под воду судно, образование из них гидратов природного газа и поддержание их в устойчивом состоянии за счет гидростатического давления и сравнительно низкой температуры морской воды, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости и эффективности образования гидратов и обеспечения цикличности процесса образования, долговременного хранения и последующего разложения гидратов на газ и воду (лед), погруженное под воду судно предварительно заполняют криогидратной смесью мелкоизмельченного предпочтительно морского или искусственно засоленного льда с предпочтительно морской засоленной водой, объем которой в упомянутом судне составляет, например, не менее 20% общего объема криогидратной смеси, после чего, не прекращая закачки криогидратной смеси, нагнетают в нижнюю часть судна и равномерно диспергируют по горизонтальной площади сечения судна природный газ, предпочтительно сжиженный, пузырьками диаметром, например, 0.005 м при постоянной температуре таяния льда в судне и гидростатическом давлении, превышающем равновесное давление гидратообразования природного газа, осуществляя при этом вибрацию образующейся смеси электромеханическими вибраторами, до заполнения судна гидратами, после чего прекращают закачку в судно водоледяной смеси; для разложения гидратов судно поднимают вверх до получения необходимой скорости разложения гидратов за счет снижения гидростатического давления в судне существенно ниже равновесного давления, скапливающийся в верхней части судна природный газ, выделяющийся при разложении гидратов во всем объеме судна, отводят в сеть потребителя; по окончании отбора газа судно опускают на исходную глубину, а образовавшуюся в результате разложения гидратов водоледяную смесь хранят в судне и при необходимости пополняют закачкой такой же смеси с поверхности до повторного цикла получения, хранения и разложения гидратов природного газа. The method of obtaining, storage and decomposition of natural gas hydrates, including the supply of water and gas to a submerged vessel, the formation of natural gas hydrates from them and maintaining them in a stable state due to hydrostatic pressure and the relatively low temperature of sea water, characterized in that, the purpose of increasing the speed and efficiency of hydrate formation and ensuring the cyclical process of formation, long-term storage and subsequent decomposition of hydrates into gas and water (ice), a ship submerged under water before The cryohydrate mixture is preferably filled with finely ground preferably sea or artificially salted ice with preferably sea salted water, the volume of which in the said vessel is, for example, at least 20% of the total volume of the cryohydrate mixture, after which, without stopping the injection of the cryohydrate mixture, they are pumped into the lower part of the vessel and natural gas, preferably liquefied, is uniformly dispersed over the horizontal sectional area of the vessel with bubbles with a diameter of, for example, 0.005 m at a constant ice melting temperature in s bottom and hydrostatic pressure exceeding the equilibrium pressure of hydrate formation of natural gas, while vibrating the resulting mixture with electromechanical vibrators, until the vessel is filled with hydrates, and then the pumping of the ice-water mixture into the vessel is stopped; for hydrate decomposition, the vessel is raised up to obtain the required hydrate decomposition rate due to the reduction of hydrostatic pressure in the vessel significantly below the equilibrium pressure, the natural gas accumulated in the upper part of the vessel, which is released during the decomposition of hydrates in the entire volume of the vessel, is diverted to the consumer network; at the end of gas sampling, the vessel is lowered to the initial depth, and the ice-water mixture formed as a result of hydrate decomposition is stored in the vessel and, if necessary, replenished by pumping the same mixture from the surface until the cycle for receiving, storing and decomposing natural gas hydrates is repeated.
RU2012109761/06A 2012-03-15 2012-03-15 Method for production, storage and decomposition of natural gas hydrates RU2505740C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109761/06A RU2505740C2 (en) 2012-03-15 2012-03-15 Method for production, storage and decomposition of natural gas hydrates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109761/06A RU2505740C2 (en) 2012-03-15 2012-03-15 Method for production, storage and decomposition of natural gas hydrates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012109761A RU2012109761A (en) 2013-09-20
RU2505740C2 true RU2505740C2 (en) 2014-01-27

Family

ID=49182978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012109761/06A RU2505740C2 (en) 2012-03-15 2012-03-15 Method for production, storage and decomposition of natural gas hydrates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2505740C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680154C1 (en) * 2017-10-30 2019-02-18 Публичное акционерное общество "ОНХП" Method of utilization of associated gas
RU2708481C1 (en) * 2018-12-14 2019-12-09 Общество с ограниченной ответственностью "бмбкс" Self-contained portable device for hydrogenation of balloons with high-pressure hydrogen
RU2805063C1 (en) * 2022-11-02 2023-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method for decomposition of gas hydrates

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114145399A (en) * 2021-12-15 2022-03-08 喜茶(深圳)企业管理有限责任公司 Vitamin sugar-free bubble water beverage, vitamin fruit-flavored bubble water beverage and preparation method thereof
CN115220126B (en) * 2022-07-18 2023-02-03 广州海洋地质调查局 Detection device and detection method for hydrate conversion interface

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3975167A (en) * 1975-04-02 1976-08-17 Chevron Research Company Transportation of natural gas as a hydrate
RU2045718C1 (en) * 1992-05-29 1995-10-10 Константин Борисович Комиссаров Set for producing gas hydrates
US6192691B1 (en) * 1999-09-20 2001-02-27 Taiyo Kogyo Corporation Method of collecting methane hydrate gas and apparatus therefor
WO2004065748A2 (en) * 2003-01-22 2004-08-05 Single Buoy Moorings, Inc. Marginal gas transport in offshore production
JP2005082686A (en) * 2003-09-08 2005-03-31 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method for producing gas hydrate
RU2405740C2 (en) * 2009-02-24 2010-12-10 Учреждение Российской Академии наук Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской Академии наук Impact wave method of producing hydrated gases

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3975167A (en) * 1975-04-02 1976-08-17 Chevron Research Company Transportation of natural gas as a hydrate
RU2045718C1 (en) * 1992-05-29 1995-10-10 Константин Борисович Комиссаров Set for producing gas hydrates
US6192691B1 (en) * 1999-09-20 2001-02-27 Taiyo Kogyo Corporation Method of collecting methane hydrate gas and apparatus therefor
WO2004065748A2 (en) * 2003-01-22 2004-08-05 Single Buoy Moorings, Inc. Marginal gas transport in offshore production
JP2005082686A (en) * 2003-09-08 2005-03-31 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method for producing gas hydrate
RU2405740C2 (en) * 2009-02-24 2010-12-10 Учреждение Российской Академии наук Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской Академии наук Impact wave method of producing hydrated gases

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680154C1 (en) * 2017-10-30 2019-02-18 Публичное акционерное общество "ОНХП" Method of utilization of associated gas
RU2708481C1 (en) * 2018-12-14 2019-12-09 Общество с ограниченной ответственностью "бмбкс" Self-contained portable device for hydrogenation of balloons with high-pressure hydrogen
RU2805063C1 (en) * 2022-11-02 2023-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method for decomposition of gas hydrates

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012109761A (en) 2013-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2655011C2 (en) Deepwater production system
RU2436936C2 (en) System, vessel and procedure for extraction of oil and heavy fractions from collectors under sea bottom
US6673249B2 (en) Efficiency water desalination/purification
KR102406063B1 (en) Methods and systems for extracting stranded gas from an underground environment, converting it to clathrate, and transporting it safely for consumption
RU2505740C2 (en) Method for production, storage and decomposition of natural gas hydrates
JP2015502242A (en) Apparatus for collecting and separating aqueous and / or oily liquids and cryogenic liquids
US4147456A (en) Storage of fuel gas
US20080041068A1 (en) Liquefied natural gas re-gasification and storage unit
JP2017141593A (en) Transfer of methane hydrate
RU2381348C1 (en) Sub-sea oil production method
RU2386015C1 (en) Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea
RU2382875C1 (en) Natural gas off-shore development
CA1211702A (en) Method and system for producing natural gas from offshore wells
WO2001038781A1 (en) Hydrate storage and transportation
RU2529928C2 (en) Method for natural gas storage in subsurface tank constructed in deep-frozen soil
RU2393337C1 (en) Offshore natural gas extraction method
RU2383717C1 (en) Gas holder
NL1043601B1 (en) Method and system for transporting CO2 over water.
Zemlyanovskiy et al. Analysis of a new underwater LNG storage tank
RU81523U1 (en) DEVICE FOR NATURAL GAS PRODUCTION IN THE OPEN SEA
RU2246421C2 (en) Complex for raising sunken ship
RU2554374C1 (en) Method for recovery and transportation of gas hydrates from bottom sediments and submarine vessel for recovery and transportation of gas hydrates
KR20240122873A (en) A new carbon dioxide offshore transport and storage system
RU81285U1 (en) GASGOLDER
CN103453318B (en) The storage of offshore platform lean glycol and delivery method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200316